Geosysteme

Geosysteme und Raumgliederung
GProf. Dr. Kurt Metzger

Naturräume werden als beliebig große Ausschnitte aus der Erdoberfläche, die sich durch eine einheitliche Erscheinungsform und ein gleichlaufendes Wirkungsgefüge ihrer natürlichen Komponenten auszeichnen, aufgefasst. Solche „Naturräume“ existieren in  weiten Teilen der Erde real nicht mehr, denn der Stoffwechsel zwischen Natur und menschlicher Gesellschaft hat weitgehend „Kulturräume“ geschaffen, die an ihre Stelle getreten sind.

Bild 1: Wörlitz, Englischer Garten, ein Ökosystem  aus zweiter Hand

Bild 2: “petrified forest” Wüste in Arizona, USA
           als Beispiel für extreme Wasserarmut

Bild 3: Arches Nationalpark Utah, USA
          als Beispiel für die Wirkung von Wind

Der seit Jahrtausenden wirksame, in jüngster Zeit  aber ungeheuer intensivierte Vorgang der Naturnutzung durch die Menschen führt zu extremen und komplexen Einwirkungen auf die im Physio- und Biosystem einer Landschaft ablaufende Prozesse. Damit wird die  Naturnutzung zum immanenten Bestandteil der geographischen Realität, sie greift in die natürlichen Abläufe ein, belastet und verändert diese oder unterbindet sie sogar. Beispielsweise verhindert die großflächige Versiegelung weiter Areale durch technische Bauwerke den Austausch von Wasser und Luft mit der Pedo- und Lithosphäre. Damit verbunden sind Veränderungen des Lokalklimas, das Auftreten von Schichtfluten, der rasche Abtransport von Schwebstoffen und löslichen Ionen, die Schaffung von anaeroben Verhältnissen im verschlossenen Bodenkörper, das Auftreten von Faulprozessen sowie Versauerung und Vieles mehr. Globale Intoxikation geht von der Veränderung der Luftzusammensetzung aus, die durch Abgase und Aerosole, welche von der menschlichen Gesellschaft produziert und an die Atmosphäre abgegeben werden. Allgemein bekannt ist die Zerstörung der Ozonosphäre durch halogenierte Kohlenwasserstoffe und andere Ozonkiller. Das natürliche Wirkungsgefüge wird gestört, das astronomische  Fenster weiter geöffnet, so dass energiereichere Strahlung die Erdoberfläche erreicht und die Biosphäre schädigt.

Schon diese wenigen Beispiele zeigen uns, dass die Betrachtung und Behandlung von Schadstoffen auf ihre  Umweltgiftigkeit hin, nur im größeren Rahmen des Geosystems Sinn machen. Allerdings darf man dabei nicht glauben, die Realität durch einfache Beziehungen exakt erfassen zu können. Man muss sich stets der  Komplexität der ablaufenden Umweltprozesse bewusst sein. Durch das Begreifen gewisser dominanter Regelkreise lassen sich Vorkehrungen zur Erhaltung und Verbesserung natürlicher Ressourcen (Wasser und Luft) und Umwelteigenschaften (Klima und Vegetation) sowie für die langfristige Sicherung der biologischen Regulationsfähigkeit treffen.

Unter bestimmten Bedingungen und Einschränkungen können Lebensräume bzw. Landschaften als Systeme dargestellt  werden. Dabei müssen, wie bereits gesagt, Vereinfachungen und Abstraktionen von den vielfältigen Erscheinungen, den vielschichtigen Prozessen und Zusammenhängen der Realität vorgenommen werden.

Bild 5: Organisation von Umweltsystemen

Unter bestimmten Bedingungen und Einschränkungen können Lebensräume bzw. Landschaften als Systeme dargestellt  werden. Dabei müssen, wie bereits gesagt, Vereinfachungen und Abstraktionen von den vielfältigen Erscheinungen, den vielschichtigen Prozessen und Zusammenhängen der Realität vorgenommen werden.

Sie stellen das Grundmuster im Flussdiagramm der Umweltströme. In der Realität treten sie mit dem Wasserkreislauf, der Luftzirkulation, den Windsystemen, der Abtragung (Erosion), der Ablagerung (Sedimentation), den Erdbeben und Vulkanausbrüchen sowie den Klimazonen in Erscheinung.

Die natürlichste Stufe der Organisation von Geosystemen, das Biosystem wird erreicht, sobald biologische Vorgänge in das Physiosystem Einzug halten. Es werden ökologisch-organismische Beziehungen wirksam. Das Physiosystem bildet sich zum naturgesetzlich determinierten Biosystem um. Es entstehen „Naturräume“, die durch biotische und abiotische Faktoren geprägt und verändert werden. Flora und Fauna entstehen und  vergehen unter dem Einfluss naturgegebener Umweltfaktoren. In das Grundmuster des abiotischen Flussdiagramms des Physiosystems fließen biogene Faktoren ein. In der Realität beeinflussen Pflanzen den Luft- und Wasserhaushalt aus Klimagürteln entstehen Vegetationszonen. Tierische und pflanzliche Stoffwechselprodukte belasten die Umwelt. Sedimente entstehen, es bilden sich organogene Gesteine  (Muschelkalk, Korallenriffe, Kreide, Kohle, Erdöl usw.). Es kommt zur Ausbildung von natürlichen Gleichgewichten, die sich über sehr lange Zeiträume stabilisieren. Solche „Geoökosysteme“ sind für Mitteleuropa historische bzw. gedankliche Gebilde, für das Verständnis der im Umwelthaushalt ablaufenden Vorgänge sind sie unentbehrlich.

Die jüngste Stufe der Organisation von Geosystemen, das  „Kultosystem“ entsteht mit dem Eintritt der menschlichen Gesellschaft in das Biosystem. Die bis dahin im natürlichen Gleichgewicht verharrenden „Naturräume“ werden zu „Wirkungsräumen der Gesellschaft“, in ihnen laufen nun gesellschaftsgesetzlich determinierte Prozesse ab. Diese technischen Prozesse führen zur qualitativen und quantitativen  Veränderung von physischen und biotischen Parametern im Naturkreislauf. Die Folge davon ist die Veränderung der Geosysteme und die damit verbundene irreversible Umgestaltung  der Haushalte in den unterschiedlichen Lebensräumen. Berede Beispiele sind Stadtlandschaften und Industriegebiete.

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Durch mechanische Eingriffe wurde das Relief ganzer Landschaften verändert, damit verschwanden spezifische Stoffkreisläufe und andere entstanden. Böden wurden durch mechanische, chemische und biotische Eingriffe irreversibel verändert. Durch den Abbau von Bodenschätzen, ihre Aufbereitung und Verarbeitung entstehen neue Kreisläufe oder es werden bestehende schwer belastet. Diese jüngste Stufe der Organisation von Geosystemen wird durch technische Prozesse, wie Bebauung und Versiegelung von  Landschaftsoberflächen, Freilegung oder Aufschüttung von lebensfeindlichen, aber auch von künstlichen Stoffen, durch Bodenintoxikation und -verunreinigung, durch Eingriffe und Belastung des Wasserkreislaufs  u.v.m., geschaffen. Es werden vormals stabile Merkmale, wie Gestein, Relief, Bodenarten und Bodentypen, Wasserläufe und atmosphärische Faktoren, in kürzester Zeit in stärkstem Maße verändert oder auch  vollkommen neu gebildet.

Seit Generationen verändert die intensive land- und  forstwirtschaftliche Nutzung, das Grundwasser, die Bodenfeuchte, den Wärmehaushalt, den Säurezustand, das Mesoklima und damit verändert die Nutzung nachhaltig die natürliche Vegetation und das tierische Leben. Nach der Zerstörung ihrer natürlichen Regulationsfähigkeit verlieren diese Systeme ihre Reaktionsfähigkeit auf äußere Einwirkungen, sie  werden anfällig gegen plötzliche Veränderungen. Ihre Erosionsanfälligkeit steigt, ihre Pufferkapazität fällt, ihre potentielle Fruchtbarkeit kommt zum erliegen.

Mit dieser Darlegung soll besonders auf die grundlegende Bedeutung der geoökologischen Stabilität von  natürlichen Systemen und des davon abhängigen Wohlergehens der Menschen hingewiesen werden. Störungen und Belastungen der Umweltsysteme, z.b. die Verunreinigung von Wasser, Luft und Böden führen zu ernsten Konsequenzen für alle im System lebenden Individuen. Denn durch ein komplexes Energie- und Stoffversorgungssystem sind die Menschen untrennbar mit ihrer Umwelt verbunden. Auf die Anforderungen,  die die Umwelt an die Menschen richtet, reagieren diese je nach Bedürfnissen darauf. Beispielsweise durch die Bekämpfung von Krankheiten mit pharmazeutischen Produkten, durch den Kampf gegen Hunger mit der  intensiven Nahrungsmittelproduktion mit Maschinen und Chemikalien, durch den Wunsch nach Sicherheit und Geborgenheit mit dem Bau von Häusern und Siedlungen. Diese Auflistung könnte beliebig fortgesetzt werden.

Bei der erreichten „Lebensqualität darf aber nicht übersehen werden, dass die Produktion, die diesen  Lebensstil ermöglicht, erhebliche Gefahren für die Existenz der Menschen und der Umwelt mit sich bringt.

Als die Menschen noch im Einklang mit der
Natur lebten, lag ihre mittlere
Lebenserwartung bei rund 30 Jahren.
In den naturfernen Industriestaaten liegt
diese heute bei über 75 Jahren
Umweltschutz sollte Besitzstandswahrung sein? 

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